将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5L密闭容器内.550℃时.在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)$? {△}^{催化剂}$ 2SO3．测得n(O2)随时间的变化如下表时间/s012345n(O2)/mol0.70.40.3xxx4s后反应达到平衡.将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液.气体体积减少了22.4L(此� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．将一定量的SO₂和含0.7mol氧气的空气（忽略CO₂）放入0.5L密闭容器内，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）$?_{△}^{催化剂}$ 2SO₃（g）（正反应放热）．测得n（O₂）随时间的变化如下表

时间/s	0	1	2	3	4	5
n（O₂）/mol	0.7	0.4	0.3	x	x	x

4s后反应达到平衡，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22.4L（此体积为标准状况下的体积）；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂（提示：焦性没食子酸的碱性溶液可以吸收O₂），气体的体积又减少了5.6L（此体积为标准状况下的体积）．请回答下列问题：
（1）用O₂表示从0～2s内该反应的平均反应速率为0.4mol•L^-1•s^-1．
（2）O₂的平衡浓度c（O₂）=0.5mol•L^-1．
（3）求该反应达到平衡时SO₂的转化率是90%（用百分数表示）．
（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl₂溶液，生成沉淀10.5克（计算结果保留一位小数）．

分析（1）从0～2s内，氧气减少了0.7mol-0.3mol=0.4mol，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6L，则平衡体系中氧气为$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol；
（3）4s后到达平衡，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22.4L，则由S原子守恒可知，起始二氧化硫为1mol，反应中转化的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol，所以转化的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol；
（4）平衡混合气体的5%通入过量的BaCl₂溶液，二氧化硫和三氧化硫共1mol×5%=0.05mol，由二氧化硫的转化率计算物质的量，三氧化硫与氯化钡反应生成沉淀为硫酸钡，二氧化硫不能与氯化钡溶液反应．

解答解：（1）从0～2s内，氧气减少了0.7mol-0.3mol=0.4mol，0～2s内用O₂表示该反应的平均反应速率为
$\frac{\frac{0.4mol}{0.5L}}{2s}$=0.4mol/（L•s），故答案为：0.4；
（2）剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6L，则平衡体系中氧气为$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，其浓度为$\frac{0.25mol}{0.5L}$=0.5mol/L，故答案为：0.5；
（3）4s后到达平衡，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22.4L，则由S原子守恒可知，起始二氧化硫为$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，反应中转化的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol，所以转化的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol，二氧化硫的转化率为$\frac{0.9mol}{1mol}$×100%=90%，故答案为：90%；
（4）平衡混合气体的5%通入过量的BaCl₂溶液，二氧化硫和三氧化硫共1mol×5%=0.05mol，混合气体中三氧化硫为0.05mol×90%=0.045mol，三氧化硫与氯化钡反应生成沉淀为硫酸钡，二氧化硫不能与氯化钡溶液反应，由S原子守恒可知生成沉淀为硫酸钡为0.045mol，沉淀的质量为233g/mol×0.045mol=10.5g，
故答案为：10.5．

点评本题考查化学平衡的计算，侧重分析、计算能力的综合考查，（4）中注意注意利用原子守恒进行计算解答，题目难度中等．

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（1）830K时，若起始时c（CO）=2mol•L^-1，?c（H₂O）=3mol•L^-1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为40%；K值为1．
（2）830K时，若只将起始时c（H₂O）改为6mol•L^-1，则水蒸气的转化率为25%．
（3）若830K时，起始浓度c（CO）=a mol•L^-1，c（H₂O）=b mol•L^-1，H₂的平衡浓度c（H₂）=c mol•L^-1?
①a、b、c之间的关系式是$\frac{c×c}{（a-c）×（b-c）}$=1；
②当a=b时，a=2c．

3．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，同温度下涉及如下反应：
a、2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g）△H₁＜0 其平衡常数为K₁
b、2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g）△H₂＜0 其平衡常数为K₂
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）△H₃的平衡常数K=$\frac{{{K}_{2}}^{2}}{{K}_{1}}$（用K₁、K₂表示）．△H₃=2H₂-△H₁（用△H₁、△H₂表示）．
（2）为研究不同条件对反应a的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应a达到平衡．测得10min内υ（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，则平衡后n（Cl₂）=0.025mol，NO的转化率α₁=75%．其它条件保持不变，反应a在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率为α₂，α₁＜α₂（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K₁不变（填“增大”“减小”或“不变”）．若要使K₁减小，可采用的措施是升高温度．

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（1）若容器体积固定为2L，反应2min时测得剩余0.6mol B，C的浓度为0.4mol/L．
①x=2；
②4min后，C的浓度小于0.8mol/L （填“大于”、“等于”或“小于”）；
③已知平衡混合物中C的体积分数为25%，则A的转化率为40%；
④改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量分别为a、b、c，它们之间应该满足的关系式为n（A）+1.5n（C）=3、n（B）+0.5n（C）=1；
（2）若维持容器压强不变，改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍，则应加入6mol A气体和2mol B气体．

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